玻璃纤维聚合物约束混凝土圆柱简化分析模型

混凝土圆柱受到有效的侧向约束后,其强度和延性都有不同程度的提高.粘贴玻璃纤维布约束混凝土施工方便,质量可靠.但在设计时,需要合适的分析模型用来保证计算结果的正确性.若采用以往基于钢筋约束混凝土的分析模型会过高估计GFRP材料的约束作用,导致计算结果偏于不安全.共进行了27根(9组)混凝土圆柱试验,其中一组试件未贴布直接试验以便观察其破坏模式,其他8组试件贴布后进行试验.结果表明,加固后柱的强度和变形能力都有了显著提高.基于试验结果,并参考其他研究者的研究成果,提出了一种双线性分析模型,计算结果与试验结果基本吻合.

纤维增强聚合物条带约束混凝土圆柱的耐久性

通过碳化、盐溶液干湿循环下碳纤维增强聚合物布(CFRP)和玻璃纤维布(GFRP)条带约束混凝土圆柱耐久性试验,对比分析了环境作用、纤维布类型、粘着剂类型(胶Ⅰ和胶Ⅱ)对混凝土圆柱轴压性能的影响。结果表明,无论是否受环境作用,纤维增强聚合物约束圆柱的轴向应力-应变关系基本呈双线性,其强度与延性都比无约束混凝土圆柱有一定提高。碳化环境对CFRP和GFRP约束圆柱基本没有影响,盐溶液干湿循环作用后FRP条带约束混凝土柱的强度、刚度和延性降低。CFRP约束柱比GFRP约束柱耐干湿循环性能好。此外,胶的种类对耐久性也有一定影响。

轴压比对区域约束混凝土圆柱耗能能力的影响

通过3根区域约束混凝土圆柱在不同轴压比下的低周往复荷载试验,并比较各试件的滞回耗能、能量耗散系数以及功比指数,研究了轴压比对区域约束混凝土圆柱耗能能力的影响。研究结果表明:区域约束混凝土圆柱耗能能力良好,并且轴压比对柱体的耗能能力有较大影响,随着轴压比的增大,柱体的单圈滞回耗能增长速度加快,柱体的延性降低;当试验轴压比为0.55时,试件在整个加载过程中的累积滞回耗能最大,表现出较好的耗能能力;柱体的能量耗散系数随着试验轴压比从0.45增大到0.55而减小,当试验轴压比增加到0.65时,由于试件的滞回曲线捏拢现象不显著,导致其能量耗散系数出现明显的增大;柱体的功比指数随着轴压比的增大而减小。研究结果可为区域约束混凝土的工程应用提供参考。

FRP约束圆柱混凝土受压应力-应变关系模型

为建立纤维增强复合材料(FRP)约束圆柱混凝土受压应力-应变关系模型,分析了国内外305个轴心受压FRP约束混凝土圆柱试件的试验结果。分析表明,纤维特征值、FRP层合结构和加载方式是影响FRP约束圆柱混凝土受压应力-应变关系的3个主要因素。通过分析试验结果和已有的模型,提出了一个考虑上述3个因素的改进的FRP约束圆柱混凝土受压应力-应变关系模型,该模型包括强化型和软化型两种类型。比较表明,该模型与试验结果的符合程度好于已有模型。

BFRP加固钢筋混凝土圆柱的疲劳性能分析

为研究玄武岩纤维加固钢筋混凝土圆柱的疲劳性能,利用ABAQUS对不同应力比和不同加固层数的钢筋混凝土圆柱进行了有限元分析.分析结果表明,玄武岩纤维布的加固能有效提高钢筋混凝土柱的疲劳性能,且包裹层数对钢筋混凝土圆柱的疲劳性能有较大影响.通过分析有限元计算结果,提出了疲劳荷载下玄武岩纤维加固钢筋混凝土柱的最优粘贴层数.